第三节实验与应用-PPT.pptx

第三节实验与应用一、样品得制备样品得制备 样品在溶液中测定样品在溶液中测定,固体转换为固体转换为溶液溶液溶剂要求溶剂要求:1 1、对被测组分有良好得溶解能力对被测组分有良好得溶解能力 2 2、在测定波长范围内没有吸收在测定波长范围内没有吸收 3 3、被测组分在溶剂中有好得吸收被测组分在溶剂中有好得吸收 峰形峰形 4 4、无毒无毒,不易挥发不易挥发,价格便宜价格便宜二、仪器测量条件得选择1、波长选择 选最大吸收波长max为测定波长选择原则选择原则:最强吸收带得最大吸收波长最强吸收带得最大吸收波长作为测量波长作为测量波长吸收峰太尖锐吸收峰太尖锐,可选用灵敏度低一些得波长测量可选用灵敏度低一些得波长测量,减少偏差减少偏差2、吸光度范围得选择光源不稳定、读数不准确、实验条件偶然变动 测量误差浓度较大或较小时,相对误差较大选择选择A A得测定范围得测定范围为为0 0、2 20 0、8 8相对误差 问题问题:如果测定吸光度过如果测定吸光度过大或过小应如何处理？大或过小应如何处理？3 3、仪器狭缝宽度得选择仪器狭缝宽度得选择 在不引起吸光度减小得情况下在不引起吸光度减小得情况下,选取最大选取最大得狭缝宽度得狭缝宽度由专业人员来调节！由专业人员来调节！三、显色反应条件得选择三、显色反应条件得选择1、显色剂及其用量得选择显色反应显色反应:将待测组分转化为有色物质将待测组分转化为有色物质显色剂显色剂:与待测组分形成有色物质得试剂与待测组分形成有色物质得试剂a a、显色剂得选择显色剂得选择要求要求:(:(1 1)与待测离子显色反应得产物组成恒定、稳定性好、与待测离子显色反应得产物组成恒定、稳定性好、显色条件易于控制显色条件易于控制;(2 2)产物有较强得吸收能力产物有较强得吸收能力,即即大大;(3 3)显色剂与产物得颜色对照性好显色剂与产物得颜色对照性好,即吸收波长有明显即吸收波长有明显得差别得差别,一般要求一般要求 max max 60nm60nm。b、显色剂用量得选择 方法方法:固定被测组分浓度与其她条件固定被测组分浓度与其她条件,然后加入不同量得然后加入不同量得显色剂显色剂,分别测定吸光度分别测定吸光度A A;吸光度吸光度A A与显色剂用量与显色剂用量C CR R得关系得关系会出现如图所示得几种情况。选择曲线变化平坦处会出现如图所示得几种情况。选择曲线变化平坦处。CRabab2、反应得反应得pH(显色反应得重要条件显色反应得重要条件)显色剂为有机弱酸显色剂为有机弱酸(或弱碱或弱碱),),介质酸度直接影响其解离程度介质酸度直接影响其解离程度,从而影响显色反应得完全程度。从而影响显色反应得完全程度。同种金属离子与同种显色剂反应同种金属离子与同种显色剂反应,可以生成不同配位数得不可以生成不同配位数得不同颜色得配合物同颜色得配合物,如如FeFe3+3+与水杨酸在不同与水杨酸在不同pHpH条件下得配合物条件下得配合物pH对显色反应得影响对显色反应得影响:确定确定pHpH得方法得方法:固定溶液中待测组分与显色剂浓度固定溶液中待测组分与显色剂浓度,改变溶液改变溶液(缓冲溶液控制缓冲溶液控制)得酸度得酸度(pH)(pH)绘制绘制A ApHpH曲线曲线,从中找出平坦部分为从中找出平坦部分为pHpH范围。范围。ab显色(发色)时间:显色反应完成所需时间稳定时间:显色后有色物质色泽保持稳定时间3、显色得时间显色得时间a、大多数显色反应就是在常温下进行得、大多数显色反应就是在常温下进行得,有些反应必有些反应必须在较高温度下。须在较高温度下。b、绘制工作曲线与进行样品测定时应该使溶液温度保持绘制工作曲线与进行样品测定时应该使溶液温度保持一致。一致。4、显色温度显色温度问题问题 在用邻二氮菲测定铁含量时,操作如下:往铁标准溶液中依次加入:盐酸羟胺溶液,摇匀后再分别加入2ml 1、5g/l 邻二氮菲,5ml 醋酸钠溶液,用蒸馏水稀释至标线,摇匀、请问请问:加入邻二氮菲、加入邻二氮菲、盐酸羟胺、醋酸钠溶液盐酸羟胺、醋酸钠溶液得作用分别就是什么得作用分别就是什么?12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流 讨论讨论在铁标准液与试液中加入邻二氮菲溶液、盐酸羟胺溶液与醋酸钠溶液得作用就是什么？1、邻二氮菲得作用(1)选择性好 (2)灵敏度高l选择显色反应考虑得因素 (3)生成有色化合物组成恒定,化学性质稳定 (4)对比度60nm (5)显色条件下易于控制可见分光光度法:利用测量有色物质对某一单色光吸收程度来进行测定得。显色条件 讨论讨论2、盐酸羟胺与醋酸钠得作用 l盐酸羟胺得作用就是将溶液中得Fe3+还原成可与邻二氮菲反应得Fe2+,便于测定溶液中总铁含量。l醋酸钠溶液得作用就是作为缓冲剂,调节溶液合适得pH,以保持邻二氮菲显色剂得稳定性。小小节节1 1、波长选择波长选择2 2、吸光度范围得选择吸光度范围得选择3 3、狭缝宽度得选择狭缝宽度得选择4 4、显色剂及用量得选择显色剂及用量得选择5 5、溶液溶液pHpH得选择得选择 方法相同方法相同:均取曲线平坦处均取曲线平坦处专业人员调节专业人员调节0、2-0、8最大吸收波长最大吸收波长四、参比溶液得选择四、参比溶液得选择参比溶液得类型:1、溶剂参比 试样溶液组成简单,其她组分很少且对测定波长光几乎无吸收,显色剂没有吸收,采用溶剂最为参比溶液。2、试剂参比 显色剂或其她试剂在测定波长有吸收,按显色反应相同得条件,只就是不加入试样溶液,同样加入试剂与溶剂作为参比溶液。为什么需要使用参比溶液？为什么需要使用参比溶液？消除溶液中其她成分以及吸收池与溶剂对光得反射与吸收消除溶液中其她成分以及吸收池与溶剂对光得反射与吸收带来得误差带来得误差,使测得得吸光度真正反映待测溶液吸光强度。使测得得吸光度真正反映待测溶液吸光强度。3 3、样品参比样品参比 试样基体溶液在测定波长有吸收试样基体溶液在测定波长有吸收,且与显色剂不且与显色剂不起显色反应起显色反应,按与显色反应相同得条件处理参比按与显色反应相同得条件处理参比,只就是不加显色剂。只就是不加显色剂。4 4、褪色参比褪色参比 显色剂、样品基体都有吸收显色剂、样品基体都有吸收,可以在显色剂中可以在显色剂中加入褪色剂选择性得与被测离子反应生成无色配加入褪色剂选择性得与被测离子反应生成无色配合物合物(不含被测组分不含被测组分)主要得几种干扰情况:1、共存离子本身有颜色:Fe3+、Cu2+2、干扰物质与显色剂或被测组分形成更稳定得配合物,使显色反应不能进行完全3、干扰物质与显色剂形成有色化合物,在测定条件下有吸收 五、干扰及消除方法五、干扰及消除方法消除方法消除方法1、控制酸度 控制酸度使待测离子显色,而干扰离子不生成有色化合物。如:磺基水杨酸测定Fe3+时,若Cu2+共存,此时Cu2+也能与磺基水杨酸形成黄色配合物而干扰测定。若溶液酸度控制在pH=2、5,此时铁能与磺基水杨酸形成配合物,而铜就不能。2、选择适当得掩蔽剂选择掩蔽剂得原则就是:掩蔽剂不与待测组分反应;掩蔽剂本身及掩蔽剂与干扰组分得反应产物不干扰待测组分得测定。3、选择适当得测量波长4、分离紫外紫外-可见分光光度法得应用可见分光光度法得应用 紫外-可见分光光度法可用于有机化合物得定性鉴定、结构推断与纯度检验。1、未知化合物得定性鉴定 定性依据:吸收光谱得形状、吸收峰位置、摩尔吸光系数。方法:相同条件下,测定未知物与已知标准物得吸收光谱,对比图谱。目前最常用得标准图谱:萨特勒标准图谱库一、定性分析一、定性分析2、有机化合物结构推断 有机物不少基团有机物不少基团(生色团生色团),如羰基、苯环、如羰基、苯环、硝基、共轭体系等硝基、共轭体系等,都有其特征得紫外或可都有其特征得紫外或可见吸收带见吸收带,某些特征基团得判别某些特征基团得判别u 例如例如:在在204nm204nm附近有中强吸收带附近有中强吸收带,在在260nm260nm附近有附近有弱吸收带且有精细结构弱吸收带且有精细结构,就是苯环得特征吸收就是苯环得特征吸收3 3、化合物纯度检验化合物纯度检验化合物在紫外区没有明显得化合物在紫外区没有明显得吸收峰吸收峰,而杂质在紫外区有较而杂质在紫外区有较强得吸收强得吸收,就可以紫外吸收曲就可以紫外吸收曲线检测出该化合物所含得杂线检测出该化合物所含得杂质。质。如乙醇中杂如乙醇中杂质苯测定质苯测定二、定量分析二、定量分析定量分析定量分析可见分光光度定量分析可见分光光度定量分析紫外分光光度定量分析紫外分光光度定量分析用于有色物用于有色物质得测定质得测定用于有紫外用于有紫外吸收得物质吸收得物质得测定得测定单组分得定量分析单组分得定量分析A、吸光系数法方法:已知待测组分吸光系数,测定溶液吸光度,代入朗伯-比尔定律公式计算含量。A=k b c单组分得定量分析单组分得定量分析:只要求测定某一个样品中一种组分只要求测定某一个样品中一种组分,且在选定得测量波长下且在选定得测量波长下,其她组分没有吸收即对该组分其她组分没有吸收即对该组分不干扰。不干扰。B、标准对照法浓度已知标液浓度已知标液Cs,在一定条件下测得吸光度在一定条件下测得吸光度As待测液待测液Cx(浓度相近浓度相近),在相同条件下测得吸光度为在相同条件下测得吸光度为Ax 根据朗伯根据朗伯-比尔定律比尔定律:As=kbcs Ax=kbcx cx=(Ax/As)cs 引起误差得偶然因素较多引起误差得偶然因素较多!不可靠！不可靠！C、标准曲线法 方法:1、配制一系列不同浓度得标准溶液,以不含被测组分空白为参比溶液,测定标准系列溶液吸光度,以吸光度A为纵坐标,浓度C为横坐标,绘制标准曲线,得回归方程A=a+bC。2、在相同条件下测定样品溶液得吸光度,从上述标准曲线得出得回归方程计算出浓度。例题例题 以邻二氮菲为显色剂,采用标准曲线法测定微量Fe2+,实验得到标准溶液与样品得吸光度数据(见下表),试确定样品得浓度。溶液标准1标准2 标准3 标准4 标准5 标准6样品浓度C/(10-5molL-1)1、00 2、00 3、00 4、00 6、00 8、00 Cx吸光度 A0、1130、2120、3360、4340、6690、8680、712解:以吸光度A为纵坐标,浓度C为横坐标,绘制标准曲线,采用线性处理程序进行线性回归处理,得回归方程为:A=0、109105C+0、0073,相关系数r2=0、9994标准曲线符合要求,将待测溶液吸光度代入回归方程,得试样浓度为:a,截距b,斜率相关系数,接近1线性好,0、999Cx=(A-0Cx=(A-0、0073)/00073)/0、10910109105 5 =(0=(0、712-0712-0、0073)/00073)/0、10910109105 5 6 6、51105110-5-5 molmolL L-1-1 请大家归纳总结可见分光光度法与请大家归纳总结可见分光光度法与紫外分光光度法得联系与区别。紫外分光光度法得联系与区别。(定义、定义、条件、仪器、应用条件、仪器、应用)紫外与可见分光光度法比较 可见分光光度法可见分光光度法紫外分光光度法紫外分光光度法定义基于物质对可见光得吸收而对物质进行定性与定量分析得一类方法基于物质对紫外光得吸收而对物质进行定性与定量分析得一类方法有色溶液;显色剂;控制PH;绘制吸收曲线,选择最大波长减小干扰;合适得参比液条件绘制吸收曲线,选择最大波长;合适得参比液仪器400-780nm,钨灯,玻璃吸收池200-400nm,氘灯,石英吸收池应用一般作为无机物、有机物得定量分析就是否存在共扼结构以及苯环得定性判断依据;有机物得定量分析